李凯
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罗永春
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王稳
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邱建平
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康龙
中国稀土学报
doi:10.11785/S1000-4343.20130409
用真空电弧熔炼方法制备了Zr1-xScxMn0.6V0.2Ni1.2Co0.1(x=0～1)AB2型储氢合金,研究了Sc元素替代Zr对合金的微观组织结构、气态储氢及电化学性能的影响.研究结果表明,Zr1-xScxMn0.6V0.2 Ni1.2 Co0.1合金主要是由FCC型C15相、CsC1型结构的(ScZr)Ni相和少量的Ni10Zr7相组成,随Sc含量的增加,C15相丰度逐渐减小,(ScZr) Ni相丰度逐渐增加,当x=0.2时Ni10 Zr7相基本消失;Sc元素对合金的首次气态吸氢动力学行为影响较大,随Sc含量的增加,合金吸氢动力学性能逐渐变缓,但吸氢容量逐渐提高,直至达x=1.0时的最大吸氢量1.87％;Sc元素对合金吸氢PCT曲线平衡氢压的影响规律不明显,随Sc含量增加,合金氢化物的形成焓△H从-26.66 kJ·mol-1逐渐减小到-8.14 kJ·mol-1.Sc元素的加入可明显改善合金电极的活化性能,提高放电容量,随Sc含量的增加,合金电极最大放电容量从x=0时的350.3 mAh·g-增加到x=1时的429.8 mAh·g-1,呈先减小后增大的趋势,但电极容量的保持率S100随Sc含量增加而快速下降.
关键词:
Sc元素影响
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AB2型Laves相合金
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储氢性能
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电化学性能
王稳
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罗永春
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邱建平
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康龙
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.08.004
用真空电弧熔炼制备AB2型Sc0.8 Zr0.1Y0.1 Mn2-xNix(x=0 ～2.0)储氢合金,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜/能谱分析(SEM/EDS)研究了吸氢前后Ni元素替代Mn对ScMn2基合金微观结构的影响,用Sievert装置和热重-差热分析仪(TG/DSC)测试了合金的压力-组成-温度(P-C-T)曲线和吸放氢动力学.研究结果表明,合金铸态组织主要由Laves主相和少量ScNi及富Y的第二相组成,其中稀土Sc和Y元素易与Ni形成相应的金属间化合物相.随Ni含量x的增加,合金基体的Laves相组织结构由C14型向C15型转变,x=0时,合金组织基本为C14型Laves相单相组织,x=2.0时,合金组织则完全转变为C15型Laves相单相组织.Ni元素替代Mn对合金的气态吸放氢动力学行为和吸氢P-C-T曲线影响较大.随Ni含量的增加,合金吸氢动力学与活化性能逐渐变慢,但其放氢温度明显降低,氢化物生成焓减小(-35.05～-18.72kJ ·mol-1),储氢平台压升高,储氢容量降低;室温时合金最大储氢量达2.18％(质量分数),储氢后其晶格膨胀率△V/V为10.63％～27.32％,吸氢前后合金主相仍保持C14型或C15型相结构,并未发生新的氢致相变,亦无氢致非晶化现象.
关键词:
Sc基Laves相合金
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Ni元素替代影响
,
微观结构
,
储氢性能
